The evolution of disc galaxiesnature or nurture? la evolución de galaxias de disco; ¿naturaleza o creacion?

Resumen

Sabemos que hay varios procesos dinámicos en la Galaxia que pueden ser explicados con acreción de gas al disco Galáctico, Por ello hemos decidido investigar concretamente a las nubes de alta velocidad, o HVCs. Al estudiar al Complejo H, una nube en nuestra propia Galaxia que parece estar interaccionando con el disco Galáctico, encontramos que la nube es mucho más masiva de lo que se pensaba, y las implicaciones de dicho descubrimiento forman parte de nuestro plan de traba jo a futuro, pero mencionamos brevemente algunas. Creemos que el complejo no forma parte de una fuente Galáctica, ya que se encuentra en el plano Galáctico pero con una velocidad negativa muy alta, que no podría lograrse si proviniese de una fuente. Además, la cantidad de masa contenida en el complejo H es demasiado grande como para provenir de una condensación de la fuente. La aparente carencia de estrellas en su interior pone al Complejo H como una de las nubes conocidas más masivas de hidrógeno neutro, y tiene la masa y extensión física consistente con galaxias del Grupo Local, por lo que se ha sugerido anteriormente que el complejo es en realidad una galaxia de materia obscura. Pero hay algunos problemas con esta teoría y es que el complejo no parece tener rotación, lo cual dificulta medir cuánta materia obscura podría tener por un lado, y por otro, sería muy extraño tener una galaxia sin rotación. Otra posible explicación del origen de una nube tan masiva es que podría ser el resultado de la suma de varias HVCs que han colisionado. Pero esto es poco probable ya que no observamos ondas de choque fuertes o ningún tipo de interacción a su interior. Puede ser que el Complejo H es simplemente otra HVCs como las demás observadas en nuestra Galaxia, que por alguna razón tiene una cantidad de gas muy grande. Cuando buscamos HVCs en otras galaxias, en nuestra muestra de 33 galaxias distintas, encontramos una HVC que cumplía con nuestro criterio de selección, y esto era justamente lo que esperábamos. Pero parece extraño que el objeto que encontramos se encontrase en una de las galaxias más lejanas, y no en una de las más cercanas, como era de esperarse. Una posible implicación de este resultado es que los grandes complejos no son tan comunes en otras galaxias, o que nuestras observaciones aún no son lo suficientemente buenas para detectarlas y que el objeto que encontramos en realidad es un objeto mucho más masivo, posiblemente el resultado de una interacción de marea con galaxias satélites o enanas. Sin embargo, esto parecería poco probable ya que la mayoría de las galaxias observadas con THINGS son galaxias solitarias, aun así es posible. Una prueba de ello es la galaxia enana que encontramos en NGC 3621. Si tomásemos en cuenta nuestras otras tres detecciones, entonces el número total de candidatos es mayor al que esperábamos y las implicaciones son completamente diferentes. Podríamos entonces decir que las HVCs grandes y masivas son más comunes de lo que pensábamos y que nuestra Galaxia carece de grandes HVCs después de todo. Otra posibilidad es que lo que hemos detectado, nuevamente, no son HVCs, sino sistemas más grandes, como galaxias enanas que nuestra Galaxia no tiene. Esto, sin embargo, tiene nuevamente el contra-argumento de que la mayoría de las galaxias en THINGS son galaxias que parecen carecer de compañeros, a diferencia de otros sistemas como M81. Pero sigue siendo una posibilidad. Determinar el orígen de los candidatos encontrados es difícil, pero nos podemos guiar en lo que sabemos de ellos, como su posición con respecto a su galaxia padre. Los candidatos con distancias mayores a 10 kpc sobre el disco dudosamente provienen de fuentes galácticas. Lo mismo aplica a HVCs muy masivas, ya que los cascarones más grandes observados en las regiones más prominentes de HI I son del orden de 10^5 masas solares. Algunos de los candidatos más masivos pueden ser flujos de gas arrancados de satélites que han interaccionado con la galaxia anfitriona. Otros podrían estar constituidos de gas condensado en el halo cuando se encuentran cerca del disco. Los candidatos más lejanos de todos pueden ser nubes extragalácticas de diverso origen, pero sin medidas de su metalicidad es difícil saber. El único de nuestros candidatos que encontramos que tenía una masa total de 10^7 masas solares como el Complejo H, resultó ser una galaxia enana debido a su velocidad de rotación. Podríamos entonces pensar que el Complejo H es también una galaxia. Aún así, el Complejo H no muestra ningún tipo de velocidad de rotación y esto lo convertiría en una rareza entre las galaxias. Nuestras observaciones están de acuerdo con el traba jo numérico realizado por Santillan et al. (2004), en donde la interacción nube-disco produce un frente de choque y una cola, como hemos visto en las observaciones del Complejo H, donde parte del material Galáctico parece haber sido arrastrado por él a su paso. Al hacer un estudio analítico de la interacción nube-disco, encontramos que en todos los procesos que consideramos, hay siempre presente un modo de propagación de onda que lleva al sistema a la inestabilidad gravitacional, y tales estudios nos proveen con una versión modificada del criterio clásico de Jeans. Esta interacción puede provocar el proceso de formación estelar e incrementa la tasa de formación estelar en el disco. Debido a estos resultados, creemos que las HVCs pueden tener amplias implicaciones en la evolución de la Galaxia, lo cual está de cuerdo con nuestra suposición principal en la que la caída de gas resuelve el problema de la evolución y el enriquecimiento químico en la Vía Láctea.